Два талантливых учёных, Леонард и Шелдон, проводят дни в разгадывании тайн мироздания. Их интеллект позволяет проникать в суть сложнейших законов физики, однако оказывается бесполезным в обычном человеческом общении. Простые разговоры, а особенно знакомства с представительницами прекрасного пола, становятся для них неразрешимой задачей.
Всё переворачивается с ног на голову, когда по соседству с ними появляется новая жительница — обаятельная и жизнерадостная Пенни. Её прибытие вносит в их упорядоченный, предсказуемый мир элемент приятного хаоса. Постепенно, шаг за шагом, она начинает учить их не только основам социального взаимодействия, но и тому, что жизнь не сводится к одним лишь формулам.
Неотъемлемой частью этой своеобразной компании являются ещё двое приятелей. Говард Воловиц, инженер, чьей визитной карточкой становится привычка вставлять в речь фразы на иностранных языках, пытаясь произвести впечатление. И Раджеш Кутраппали, астрофизик, столкнувшийся с уникальной проблемой: в присутствии женщин он физически не способен вымолвить ни слова, что часто приводит к комичным ситуациям.
Вместе эта необычная пятёрка переживает множество забавных и трогательных моментов. Их истории — это смесь научных споров, попыток понять простые житейские радости и постоянного, порой неловкого, но искреннего поиска своего места в мире, который гораздо сложнее и интереснее любой теоретической модели.